工程材料及成形工艺基础(11)

钛合金中(α+β)型钛合金可以适应各种不同的用途，是目前应用最广泛的一种钛合金。

26轴承合金是指具有良好耐磨和减摩性能、用于制造滑动轴承的铸造合金。滑动轴承是机床、汽车、拖拉机等机械上的重要零件之一。

27与滚动轴承相比，由于滑动轴承具有制造、修理和更换 方便，与轴颈接触面积大，承受载荷均匀，工作平稳，无噪音等优点，所以应用很广。

28滑动轴承由轴承体和轴瓦组成，轴瓦直接与轴颈接触。在转动中轴瓦和轴之间存在不可避免的磨损，而轴是机器上重要的零件，更换比较困难，所以应尽量使轴的磨损最小，而让轴瓦磨损。为此，轴瓦材料应满足以下要求：

(1)具有足够的强度和塑性、韧性，以抵抗冲击和振动；

(2)具有适当的硬度，以免轴的磨损量加大；

(3)具有较小的摩擦系数和良好的磨合性(指轴和轴瓦在运转时互相配合的性能)，并能贮存润滑油，以保持正常的润滑状态；

(4)具有良好的导热性与耐腐蚀性；

(5)具有良好的铸造工艺性。

29轴承合金必须具有较理想的组织来保证其获得以上性能。轴承合金理想的组织是：在软的基体上分布着硬质点，或是在硬的基体上分布着软质点。这样在轴承工作时，软的组成部分很快被磨损，下凹的区域可以贮存润滑油，使表面形成连续的油膜；硬质点则凸出以支承轴颈，使轴承与轴颈的实际接触面积大为减少，减少轴承摩擦，使轴承具有良好的耐磨性。软基体组织有较好的磨合性与抗冲击、抗振动的能力，但这类组织的承载能力较低，属于此类组织的合金有锡基和铅基轴承合金，其理想组织状态如图8—7所示。在硬基体(其硬度低于轴颈硬度)上分布着软质点的组织，能承受较高的载荷，但磨合性较差，属于此类组织的合金有铜基和铝基等轴承合金。

30常用轴承合金有锡基、铅基、铜基、铝基等。铸造轴承合金牌号由字母z、基体金属元素、主要合金元素的化学符号和各主要合金元素平均百分含量的数字所组成。如果合金元素的百分含量不小于1％，该数字用整数表示；如果合金元素的百分含量小于1％，一般都不标数字，必要时可用一位小数表示。例如：ZSnSb11Cu6表示平均锑的质量分数为11％、铜的质量分数为6％、其余锡的质量分数为83％的铸造锡基轴承合金。

I．锡基轴承合金

锡基轴承合金是以锡为基，加入锑(Sb)、

铜等元素组成的合金，锑能溶人锡中形成α固溶体，又能生成化合物SnSb，铜与锡也能生成化合物Cu6Sn5。图8—8为锡基轴承合金的显微组织。图中暗色基体为α固溶体，作为软基体；白色方块为SnSb化合物，白色针状或星状的组织为Cu6Sn5化合物，作为硬质点。

锡基轴承合金具有适中的硬度、低的摩擦系数、较好的塑性和韧性、优良的导热性和耐腐蚀性等，常用于制造重要的轴承，如制造汽轮机、发动机、压缩机等的高速轴承。但由于锡是稀缺贵金属，成本较高，因此应用受到一定限制。

2．铅基轴承合金

铅基轴承合金通常都是以铅为基，加入锑、锡、铜等元素组成的轴承合金。它的组织中软基体为共晶组织(α+β)，硬质点是白色方块状的SnSb化合物及白色针状的Cu3Sn化合物。铅基轴承合金的强度、硬度、韧性均低于锡基轴承合金，摩擦系数较大，故只用于中等载荷的低速轴承，如汽车、拖拉机的曲轴轴承、电动机、空压机、减速器的轴承等。铅基轴承合金由于价格便宜，因此在可能的情况下，应尽量用它来代替锡基轴承合金。

3．铜基轴承合金

通常使用的铜基轴承合金是锡基轴承合金的代用品。例如，ZCuPb30是平均铅的质量分数为30％的铸造铅青铜。铅和铜在固态时互不溶解，因此它的室温显微组织是Cu+Pb。Cu为硬基体，颗粒状Pb为软质点。这是一种硬基体加软质点类型的轴承合金，可以承受较大的压力。铅青铜具有良好的耐磨性、高的导热性(为